青科大先進制造技術(shù)答案

1、第一章：1、制造的概念狹義：為機電產(chǎn)品的機械加工工藝過程廣義：1990 年：制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、生產(chǎn)打算、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營治理、市場銷售和效勞的一系列相關(guān)活動和工作的總稱。2、四次產(chǎn)業(yè)革命1733-1878又稱為：蒸汽革命。產(chǎn)業(yè)革命的標志：瓦特制造的蒸汽機。英國的制造業(yè)孕育和實現(xiàn)了瓦特的制造制造業(yè)和瓦特的制造推動了熱力學(xué)理論的誕生。二、其次次產(chǎn)業(yè)革命：1879-1945 1又稱為：電氣革命。產(chǎn)業(yè)革命的標志：電燈愛迪生、 貝爾、電機西門子等電氣化產(chǎn)品。制造業(yè)肇始了電的應(yīng)用，而后才有麥克斯韋電動力學(xué)理論的誕生。麥克斯韋電動力學(xué)理論推動了20 世紀初開頭的無線電、微波、雷

2、達、合成孔徑、微波成像、衛(wèi)星通信、宇宙微波探測等技術(shù)的進展。 5牛頓力學(xué)和電動力學(xué)又為量子力學(xué)的進展指引了道路，導(dǎo)致了量子場論的創(chuàng)立。1945-1972又稱為：電子原子革命。產(chǎn)業(yè)革命的標志：原子彈194、電子計算機1946、晶體管194電子技術(shù)等。微電子制造技術(shù)開創(chuàng)了全的信息時代。四、第四次產(chǎn)業(yè)革命：1973- 1又稱為：高技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命。產(chǎn)業(yè)革命的標志：眾多高技術(shù)產(chǎn)品，如微電子產(chǎn)品、電腦、一代通信產(chǎn)品、一代 汽車、磁懸浮列車、一代飛機、機器人、生物工程產(chǎn)品、一代藥物、綠色食品、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品等等。 3微器件制造工藝，如拉單晶、摻雜、集中、離子注入、外延、濺射、化學(xué)沉積CV、光刻、外表貼裝、自動化組

3、裝、進而到納米器件制造工藝將把高技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命推向頂峰。 3、先進制造技術(shù)的概念、體系構(gòu)造、學(xué)科內(nèi)容課本P12其次章：1、現(xiàn)代設(shè)計的概念現(xiàn)代設(shè)計：現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計強調(diào)全生命周期設(shè)計，即產(chǎn)品設(shè)計是一個“設(shè)計-評價-再設(shè)計”，只要產(chǎn)品還在生產(chǎn)和銷售，就必將反響大量的用戶信息和生產(chǎn)制造信息，并要求對產(chǎn)品不斷進展修改。因此，設(shè)計貫穿于產(chǎn)品的整個生命周期。現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)：現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是以滿足市場產(chǎn)品質(zhì)量、性能、時間、本錢、價格綜合效益最優(yōu)為目的，以計算機關(guān)心設(shè)計技術(shù)為主體，以學(xué)問為依托，以多學(xué)科方法及技術(shù)為手段，爭辯、改進、制造產(chǎn)品活動過程所用到的技術(shù)群體的總稱。2、現(xiàn)代設(shè)計的體系構(gòu)造根底技術(shù) 傳統(tǒng)的設(shè)計理論與

4、方法，特別是運動學(xué)、靜力學(xué)與動力學(xué)、材料力學(xué)、構(gòu)造力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、工程數(shù)學(xué)的根本原理與方法等方面。主體技術(shù) CADIntelligentCAICA等支撐技術(shù) 方法及手段的支撐。應(yīng)用技術(shù) 械、周密機械的現(xiàn)代設(shè)計內(nèi)容，可以看作是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)派生出來的豐富多彩的具體技術(shù)群。3、計算機關(guān)心設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)幾何造型技術(shù)主模型技術(shù)與相關(guān)性設(shè)計CAD 與其它CAX 系統(tǒng)的集成技術(shù)標準化技術(shù)4、有限元單元類型板殼單元單元： 三角形、四邊形單元薄板：實際構(gòu)造的板的邊長510 倍。殼：圓筒、球、橢圓等的曲面板狀構(gòu)造。外徑R與板厚t比 R/t5 即視為殼。實體單元：六面體、五面體、四周體軸對稱單元分別承受軸對稱

5、梁單元和軸對稱板單元。剛體Rigid單元質(zhì)量單元彈簧單元阻尼單元間隙單元焊接單元5、有限分析的步驟前處理幾何模型網(wǎng)格模型單元、材料特性約束條件載荷條件求解選擇分析類型，確定求解軟件后處理輸出結(jié)果：應(yīng)力、應(yīng)變、變形、溫度等，進展評價6、有限元分析、CAE 的主要工具軟件系統(tǒng)課本P41手寫7、反求工程的概念、分類、測量系統(tǒng)、軟件工具(Reverse Engineering,RE準確、高速的掃描，得到其三維輪廓數(shù)據(jù)，協(xié)作反求軟件進展曲向重構(gòu)，并對重構(gòu)的曲面進展在線精度分析、評價構(gòu)造效果，最終生成IGES 或 STL 數(shù)據(jù)，據(jù)此就能進展快速成型或CNC數(shù)控加工。逆向工程技術(shù):“將產(chǎn)品樣件轉(zhuǎn)化為CAD

6、模型的相關(guān)數(shù)字化技術(shù)和幾何模型重建技術(shù)”的總稱.逆向工程分類(1)實物逆向：在已有實物條件下，通過試驗、測繪和分折，提出再制造的關(guān)鍵；其 中包括功能逆向、性能逆向、方案、構(gòu)造、材質(zhì)、精度、使用標準等多方面的逆向。實物逆向?qū)ο罂梢允钦麢C、部件、組件和零件。(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計書、使用說明書、圖紙、有關(guān)標準和標準、治理標準和質(zhì)量保證手冊等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向中有三類狀況：1)既有實物， 又有全套技術(shù)軟件；2)有實物而無技術(shù)軟件；3)無實物，僅有全套或局部技術(shù)軟件。(3)影像逆向：無實物，無技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品相片、圖片、廣告介紹、參觀印象和影視畫面等，要從其中去構(gòu)思、想象來逆

7、向，稱為影像逆向，這是逆向?qū)ο笾须y度最大的。影像逆向本身就是創(chuàng)過程。目前還未形成成熟的技術(shù)。一般要利用透視變換和透視投影形成不同透視圖，從外形、尺寸、比例和專業(yè)學(xué)問，去琢磨其功能和性能，進而分析其內(nèi)部可能的構(gòu)造。逆向工程測量系統(tǒng)接觸式測量依據(jù)測頭的不同，可分為觸發(fā)式和連續(xù)式。如三坐標測量機非接觸式測量依據(jù)原理的不同，可分為三角形法、構(gòu)造光法、計算機視覺法、激光干預(yù)法、激光衍射法、CT 測量法、MRI測量法、超聲波法和層析法等。三坐標測量機，逐點掃描，速度慢。Imageware 是有名的逆向工程軟件8、綠色設(shè)計、綠色產(chǎn)品的概念，與一般產(chǎn)品的不同Green product , GEnvironme

8、nt Conscious ECGP 就是在其生命周期全過程中，符合特定的環(huán)保要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害很小，資源利用率很高，能源消耗低的產(chǎn)品。綠色設(shè)計綠色設(shè)計Green DesigG又稱生態(tài)設(shè)計Ecological DesigE，環(huán)境設(shè)計Design for Environment，DFE等。廢棄處理，著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性自然資源的利用、對環(huán)境和人的影響、可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等，并將其作為設(shè)計目標，在滿足環(huán)境目標要求的同時，并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的根本功能、使用壽命、經(jīng)濟性和質(zhì)量等。9、綠色設(shè)計的材料選擇原則 綠色設(shè)計的材料選擇原則：1Whirlpool 20 4 種，處理廢物

9、的本錢下降了 50以上，材料本錢降低，性能提高。2、削減在加工過程中對環(huán)境產(chǎn)生負面影響的材料能源3 木板制成包裝用托架，與同強度木材比重量減輕3/4，節(jié)約了木材資源和運輸本錢，塑料 /鋁4作用下自然分解的塑料制品包裝材料。5、盡可能選擇無毒、無害的材料。10、可拆卸性設(shè)計和可回收性設(shè)計的原理影響因素？設(shè)計準則？第三章1、柔性制造技術(shù)的分類柔性制造單元柔性制造系統(tǒng)柔性制造線柔性制造工廠2、柔性的含義設(shè)備柔性：指制造系統(tǒng)中能加工不同類型零件所具備的轉(zhuǎn)換力量，其中包括刀具轉(zhuǎn)換、夾具轉(zhuǎn)換等。工藝柔性：能以多種工藝方法加工某一零件組的力量。如鏜、銑、鉆、鉸、攻螺紋等加工。工序柔性：能自動轉(zhuǎn)變零件加工工序

10、的力量。,能自動將工件轉(zhuǎn)換到另一臺設(shè)備上加工。可以依據(jù)負荷,自動轉(zhuǎn)變加工路線,提高利用率,削減等待時間。產(chǎn)品柔性：產(chǎn)品轉(zhuǎn)變時能經(jīng)濟、快速的轉(zhuǎn)產(chǎn)。批量柔性：能在不同批量下運行都能獵取經(jīng)濟效益。擴展柔性：能依據(jù)生產(chǎn)的需要組建和擴展生產(chǎn)力量。3、柔性制造系統(tǒng)的組成，加工系統(tǒng)的機床配置形式、加工系統(tǒng)的組成、物料運儲系統(tǒng)的分類和構(gòu)成是自動化的物料儲運系統(tǒng)，三是計算機把握系統(tǒng)。FMS機床配置形式FMS 中機床設(shè)備的配置有互替式、互補式及混合式多種形式所謂互替式就是指納入FMS 互替式配置的機床輸出的角度來看，互替式機床之間是一種并聯(lián)關(guān)系，工件可隨機輸送到系統(tǒng)中任何一個恰好空閑的工位進展加工，假設(shè)某一工作臺

11、發(fā)生故障，系統(tǒng)仍能維持正常的工作。所謂互補式配置就是納入系統(tǒng)的機床是相互補充的，各自完成某特定的工作，各機床之間不能相互代替，工件在肯定程度上必需依據(jù)挨次經(jīng)過各加工工位。鑒于互替式和互補式配置的各自特點，現(xiàn)有FMS 大多實行互替機床和互補機床的混合使用形式。加工系統(tǒng)由兩臺以上的數(shù)控機床、加工中心或柔性制造單元、工業(yè)機器人及其它 加工設(shè)備所組成，例如測量機、清洗機、動平衡機或各種特種加工設(shè)備等，用以完成多種工序的加工。自動物料系統(tǒng) 運輸設(shè)備儲存自動物料系統(tǒng)運輸設(shè)備儲存設(shè)備機器人及機械手工業(yè)機器人運輸小車堆垛起重機AGV架空單軌小車/有軌小車傳送帶自重輸送步伐式履帶式物料進出站滾導(dǎo)滑導(dǎo)立體倉庫托盤

12、站刀具庫4、虛擬制造的概念、分類、特點虛擬制造：Virtual Manufacturing, VM，是國際上近年來提出的一項型制造技術(shù)，就是利 程，包括產(chǎn)品的設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢測等，并進展過程治理和把握。分為以設(shè)計為中心的虛擬制造Design-centered VM，如虛擬樣機；以生產(chǎn)為中心的虛擬制造Production-centered VMControl-centered VM，其實現(xiàn)工具為虛擬儀器虛擬制造的特點與實際制造相比較，虛擬制造的主要特點是：1)制造、測試，甚至設(shè)計人員或用戶可“進入”虛擬的制造環(huán)境檢驗其設(shè)計、加工、裝 配和操作，而不必依靠于傳統(tǒng)原型樣機的

13、反復(fù)修改。2)可使分布在不同地點、不同部門的不同專業(yè)人員在同一個產(chǎn)品模型上同時工作，相互溝通，信息共享，削減大量的文檔生成及其傳遞的時間和誤差，從而使產(chǎn)品開發(fā)以快捷、優(yōu)質(zhì)、低耗來響應(yīng)市場變化。3)供給關(guān)鍵的設(shè)計和治理決策對生產(chǎn)本錢、周期和力量的影響信息，以便正確處理產(chǎn)品性能與制造本錢、生產(chǎn)進度和風(fēng)險之間的平衡，作出正確的決策。4)提高生產(chǎn)過程的開發(fā)效率，可以依據(jù)產(chǎn)品的特點優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計。5)通過生產(chǎn)打算的仿真，優(yōu)化資源的利用，縮短生產(chǎn)周期，實現(xiàn)柔性制造和靈敏化制造。6)可依據(jù)用戶的要求修改產(chǎn)品設(shè)計，準時作出報價和保證交貨期。7)產(chǎn)品開發(fā)中可以及早覺察問題，準時進展更正。5、虛擬樣機的本質(zhì)

14、是基于先進的建模技術(shù)、多領(lǐng)域仿真技術(shù)、信息治理技術(shù)、交互式用戶界面技術(shù)和 虛擬現(xiàn)實技術(shù)等綜合應(yīng)用的技術(shù)。6、多體系統(tǒng)動力學(xué)模型組成多體系統(tǒng)動力學(xué)模型組成部件Part、約束Constrain、作用力Forc的微分代數(shù)方程Algebraic and differential equatio。部件：在動力學(xué)中，主要關(guān)注部件慣量大小，與實際零部件不肯定一一對應(yīng)。約束：約束用來對一個或多個部件的運動做出限制。如各種運動副。作用力：力矩、作用力和反作用力、集中力和分布力、線性和非線性力等?？梢允侨我鉅顟B(tài)變量的函數(shù)。自定義的微分代數(shù)方程：對于一些特別要求，可參加用戶所需的方程。7、虛擬樣機分析流程、分析策略

15、虛擬樣機仿真分析流程多體系統(tǒng)力學(xué)分析主要任務(wù)是進展運動學(xué)、動力學(xué)和靜力學(xué)計算，這樣的軟件一般包括三個模塊：前處理模塊、求解模塊、后處理模塊。前處理：各種參數(shù)輸入，建立分析模型；后處理：結(jié)果數(shù)據(jù)處理，如生成曲線、數(shù)表、動畫等。求解：是核心局部，自動生成系統(tǒng)的動力學(xué)方程，并供給靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)的結(jié)算結(jié)果。虛擬樣機仿真分析策略在進展虛擬樣機仿真分析時，常用以下策略：應(yīng)實行循序漸進、從簡潔分析逐步進展到簡單的機械系統(tǒng)分析的策略。在最初的仿真分析建模時，不必過分追求構(gòu)建幾何形體的細節(jié)局部同實際構(gòu)件完全全都，此階段的關(guān)鍵是能夠順當進展仿真并獲得初步結(jié)果。此時，只要仿真構(gòu)件幾何形體的質(zhì)量、質(zhì)心位置、慣

16、性距和慣性積同實際構(gòu)件一樣，仿真結(jié)果是等價的。等獲得滿足的仿真分析結(jié)果后，再完善構(gòu)件幾何形體細節(jié)和視覺效果。假設(shè)樣機模型中含有非線性阻尼，可以從分析線性阻尼開頭，之后再分析非線性阻尼。子系統(tǒng)整個系統(tǒng)分析。在進展簡單機械系統(tǒng)仿真分析時，可以將整個仿真系統(tǒng)分解為假設(shè)干個子系統(tǒng)，先對這些子系統(tǒng)進展仿真分析和試驗，逐個排解建仿照真過程中隱含的問題，最終進展整個系統(tǒng)的仿真試驗。8、CIM/CIMS的概念、定義和來源CIM：計算機集成制造課本P107 信息的“集成” CIMS：計算機集成制造系統(tǒng)課本P107基于CIM 的優(yōu)化制造系統(tǒng)9、CIMS的遞階把握系統(tǒng)CIMS 的遞階把握系統(tǒng)所謂遞階把握Hierar

17、chicalContro或樹狀的命令/反響把握方式。高一級裝置把握次一級裝置，次一級的功能更具體，而最終一級就是完成要求的最具體的最終一道任務(wù)。美國國家標準局提出了有名的 5 級遞階把握模型，分別是：工廠層、車間層、單元層、工作站層和設(shè)備層。10、網(wǎng)絡(luò)制造和靈敏制造的特點和區(qū)分靈敏制造特點1技術(shù)研發(fā)力量生產(chǎn)的柔性力量共性化生產(chǎn)4動態(tài)合作5激發(fā)員工的制造精神6型的用戶關(guān)系網(wǎng)絡(luò)化制造的特征: 社會范圍內(nèi)的資源共享第四章1、MEMS 的含義MEMS 的含義微機電系統(tǒng)是由電子和機械元件組成的集成化微器件或系統(tǒng)，它是承受與集成電路兼容的大批量處理工藝制造的，并且尺寸在微米到毫米之間。它將計算、傳感與執(zhí)行

18、融為一體，轉(zhuǎn)變了我們感知和把握自然界的方式。MEMS 主要包括三局部：微型傳感器、執(zhí)行器和相應(yīng)的處理電路。2、快速成型的概念、原理、圖形識別快速成型(Rapid Prototyping)技術(shù)是近年來進展起來的直接依據(jù)CAD 模型快速生產(chǎn)樣件或零件CAD 先進制造技術(shù)的重要組成局部?；诓牧侠奂釉淼目焖俪尚偷牟僮鬟^程實際上是一層一層地離散制造零件方法和材料不同而已。3、周密加工的環(huán)境要求加工環(huán)境要求恒溫、恒濕、干凈、隔絕振動1100 級每立方0.5m 100 個以上的干凈室。2200.06之間。34050RH 4050會生銹。4氣流和壓力：室內(nèi)氣流以均勻速度向同一個方向流淌；室內(nèi)壓力高于室外，

19、保持正壓。5振動：帶防振溝的隔振地基；把機床放在地下室；使用隔振氣墊。4、MRP 概念、進展MRP:物料需求打算20.40 20.60 時段法MRP20.70 MRP20.80 MRPII20.90ERP5、精益生產(chǎn)的概念精益生產(chǎn)其實指的就是豐田生產(chǎn)方式。簡言之，精益生產(chǎn)就是準時制造，消滅故障，消退一切鋪張，向零次廢品、零庫存進軍。6、豐田的看板系統(tǒng)、生產(chǎn)方式特點，優(yōu)勢豐田生產(chǎn)系統(tǒng)實際上由準時制生產(chǎn)和自動故障檢報兩大支柱組成而成。我國以及西方各國，往往是將豐田生產(chǎn)系統(tǒng)同JIT 等同起來，其實自動故障檢報是豐田生產(chǎn)系統(tǒng)必不行少的組成局部，否則是無法削減庫存、無法實施JIT 的。7、PDM 的功能、原理PDM 的主要功能概述電子倉庫和文檔治理功能工作流與過程治理產(chǎn)品構(gòu)造與配置功能零